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Le paysage changeant de la méthylation de l'ADN et de la santé des enfants

Une étude révèle comment la méthylation de l'ADN impacte la santé de la naissance à l'enfance.

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La Méthylation de l'ADN (DNAm) est un processus biologique qui influence l'expression des gènes et joue un rôle clé dans le développement et la santé. Ça peut être influencé par des traits génétiques et des facteurs environnementaux. Ces influences commencent tôt, même avant la naissance, quand des trucs comme le tabagisme maternel, le stress, la pollution de l'air et l'activité physique peuvent impacter le DNAm. Des changements dans le DNAm ont été liés à divers problèmes de santé chez les enfants, comme l'asthme, le trouble du déficit de l'attention/hyperactivité (TDAH) et l'indice de masse corporelle (IMC). Ça fait du DNAm un domaine de recherche super intéressant pour identifier des marqueurs potentiels de risque de maladie.

La nature dynamique de la méthylation de l'ADN

Le DNAm n'est pas figé ; ça change beaucoup pendant le développement, ce qui rend son étude à la fois captivante et complexe. Des recherches montrent que plus de la moitié des sites de DNAm dans le corps changent entre la naissance et 18 ans, souvent de manière imprévisible. En plus, certaines personnes ont des niveaux de changement différents selon leur environnement, leurs facteurs génétiques ou des événements biologiques aléatoires. Malgré ça, beaucoup d'études ne mesurent le DNAm qu'à un seul moment, laissant des questions sans réponse sur comment le DNAm est lié à la santé au fil du temps.

L'importance des études basées sur les populations

Les études basées sur les populations sont devenues un moyen puissant d'examiner la relation entre le DNAm et la santé. Ces études ont souvent de grands échantillons et peuvent suivre les participants dans le temps. Dans beaucoup d'études, le DNAm est mesuré à partir du sang du cordon ombilical à la naissance et puis relié aux Résultats de santé plus tard dans l'Enfance. Une autre méthode consiste à mesurer le DNAm et les résultats de santé en même temps pendant l'enfance. Chaque méthode a ses forces et ses faiblesses. Les mesures du sang du cordon reflètent les influences précoces mais peuvent ne pas capturer les changements en cours dans la santé, tandis que les mesures prises pendant l'enfance peuvent fournir des liens plus forts avec les résultats de santé grâce à l'accumulation de divers facteurs au fil du temps.

Découvertes récentes des études multicohortes

Des recherches récentes du consortium Pregnancy And Childhood Epigenetics (PACE) ont analysé plusieurs études qui examinaient le DNAm par rapport aux résultats de santé des enfants, y compris le TDAH, des problèmes de santé mentale généraux, la durée de sommeil, l'IMC et l'asthme. Les résultats ont montré que le DNAm mesuré à la naissance était plus fortement lié au TDAH, tandis que le DNAm mesuré pendant l'enfance avait des associations plus fortes avec l'IMC et l'asthme. Pour certains résultats, les résultats étaient flous, suggérant que le moment où le DNAm est mesuré peut affecter les conclusions.

Investigation des changements dans les effets de la méthylation de l'ADN

Pour approfondir les connaissances, les chercheurs ont réanalysé les données de diverses études pour explorer comment les associations DNAm-santé changent au fil du temps. Ils ont utilisé des méthodes statistiques pour quantifier les différences dans les tailles d'effet et la signification des résultats entre les mesures prises à la naissance et celles prises pendant l'enfance. Ils ont aussi évalué à quel point les associations DNAm étaient cohérentes à travers différents résultats de santé.

Résultats de la méta-analyse

L'analyse a montré que les tailles d'effet moyennes pour le DNAm à la naissance variaient selon les résultats de santé. Par exemple, des niveaux de méthylation plus élevés à la naissance étaient associés à de meilleurs ou de moins bons résultats de santé, selon le problème de santé. En général, on a trouvé que le DNAm pendant l'enfance avait des tailles d'effet moyennes plus élevées comparées à celles à la naissance, suggérant une influence plus forte sur la santé plus tard dans la vie.

Les chercheurs ont examiné combien de sites de DNAm montraient des effets augmentés ou diminués au fil du temps. Ils ont constaté qu'il y avait généralement plus de sites avec des associations plus fortes pendant l'enfance que dans les mesures à la naissance. Cette tendance était encore plus marquée quand ils ont appliqué des seuils statistiques plus stricts.

Modèles de changement dans la méthylation de l'ADN

L'analyse a identifié des sites de DNAm spécifiques qui montraient des changements significatifs dans les associations entre la naissance et l'enfance. Par exemple, certains sites n'étaient pas liés à des résultats de santé spécifiques à la naissance mais montraient des liens forts en grandissant. Inversement, pour certains résultats de santé, l'association changeait de direction ; par exemple, une association positive à la naissance pouvait devenir négative pendant l'enfance.

Signification statistique et tailles d'effet

C'est intéressant de noter que, bien que les tailles d'effet soient généralement plus grandes pour le DNAm pendant l'enfance, ça ne se traduisait pas toujours par des résultats plus statistiquement significatifs. Par exemple, bien que le DNAm à la naissance ait montré un signal fort pour le TDAH, la même mesure prise pendant l'enfance entraînait une force de signal plus faible. Ça soulève des questions sur pourquoi des tailles d'effet plus importantes ne mènent pas toujours à des résultats plus significatifs.

Facteurs influençant les résultats statistiques

Plusieurs raisons pourraient aider à expliquer les variations dans la signification statistique malgré les changements dans les tailles d'effet :

  1. Taille de l'échantillon : Les différences dans le nombre de participants entre les deux moments peuvent influencer les résultats. Dans certains cas, les tailles d'échantillon étaient plus faibles lors des évaluations de l'enfance, ce qui a mené à une plus grande incertitude dans les résultats.
  2. Variabilité des études : Les différences dans la façon dont les études ont été menées, y compris les facteurs environnementaux affectant les participants, ont contribué à une variabilité accrue et à l'incertitude au fil du temps.
  3. Augmentation de la variance : À mesure que les enfants grandissent, la variabilité des sites de DNAm tend à augmenter, ce qui peut influencer la force des associations avec les résultats de santé.

Modèles communs entre les résultats de santé

La recherche a aussi examiné les corrélations entre les associations DNAm à différents moments et à travers divers résultats de santé. Les résultats ont indiqué que, bien que certains problèmes de santé partageaient des similarités, beaucoup de signaux DNAm étaient largement distincts entre les deux moments. Le TDAH montrait quelques corrélations avec d'autres résultats, mais la plupart des associations étaient faibles.

Voies biologiquement importantes

Pour mieux comprendre les résultats, les chercheurs ont exploré les voies biologiques liées aux changements de DNAm et aux résultats de santé. Ils ont découvert que beaucoup des voies clés impliquées étaient liées au développement et à la fonction du cerveau, particulièrement pour les résultats de santé mentale. Ça suggère que le DNAm joue un rôle significatif dans le développement de ces problèmes de santé au fil du temps.

Conclusion : implications pour la recherche future

En résumé, cette étude met en lumière comment les associations du DNAm avec les résultats de santé des enfants peuvent varier considérablement entre la naissance et l'enfance. Ça suggère que les résultats des études se concentrant sur un seul moment peuvent ne pas être applicables à un autre. Cela a des implications importantes pour la recherche future et le développement de biomarqueurs potentiels pour les risques de santé. Des évaluations continues et répétées du DNAm à différentes étapes de la vie fourniront une image plus claire de son rôle dans la santé. De plus, les futures études devraient prendre en compte les différences tissulaires et examiner l'impact des environnements de croissance sur le DNAm.

La recherche appelle à plus d'études longitudinales mesurant le DNAm à plusieurs moments pour mieux comprendre sa relation dynamique avec la santé et le développement. Cela conduira finalement à des méthodes plus fiables pour prédire les risques pour la santé et créer des interventions efficaces pour les enfants.

Source originale

Titre: Epigenetic timing effects on child developmental outcomes: A longitudinal meta-regression of findings from the Pregnancy And Childhood Epigenetics Consortium

Résumé: DNA methylation (DNAm) is a developmentally dynamic epigenetic process, yet we still know little about how epigenetic effects on health outcomes vary over time; whether DNAm alterations during certain periods of development are more informative than others; and whether epigenetic timing effects differ by outcome. To address these questions, we applied longitudinal meta-regression to published meta-analyses from the PACE consortium that examine DNAm at multiple time points (prospectively at birth and cross-sectionally in childhood) in relation to the same child outcome (ADHD, general psychopathology, sleep, BMI, asthma). Our findings reveal three new insights: (i) across outcomes, effects sizes are larger when DNAm is measured in childhood compared to at birth; (ii) higher effect sizes do not necessarily translate into more significant findings, as associations also become noisier in childhood for most outcomes (i.e. showing larger standard errors); and (iii) DNAm signals are highly time-specific while showing pleiotropy across health outcomes.

Auteurs: Alexander Neumann, S. Sammallahti, M. Cosin-Tomas, S. E. Reese, M. Suderman, S. Alemany, C. Almqvist, S. Andrusaityte, S. H. Arshad, M. J. Bakermans-Kranenburg, L. Beilin, C. Breton, M. Bustamante, D. Czamara, D. Dabelea, C. Eng, B. Eskenazi, B. F. Fuemmeler, F. D. Gilliland, R. Grazuleviciene, S. E. Haberg, G. Herberth, N. Holland, A. Hough, D. Hu, K. Huen, A. Hüls, J. Jin, J. Julvez, B. V. Koletzko, G. H. Koppelman, I. Kull, X. Lu, L. Maitre, D. Mason, E. Melen, S. K. Merid, P. L. Molloy, T. A. Mori, R. H. Mulder, C. M. Page, R. C. Richmond, S. Roder, Ros

Dernière mise à jour: 2024-02-29 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.02.29.24303506

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